浮坞式检修闸门安装调试方案

浮坞式检修闸门安装调试方案

刘桂芳

中国葛洲坝集团机械船舶有限公司湖北宜昌443007

摘要：本文介绍了某项目中浮式检修门的安装调试过程，包含倾斜试验，冲水过程中无法直立悬浮原因分析，以及采取的补救方案。

关键词：浮式检修门；初稳性；倾斜试验；闸门倾倒；自由液面；处理方案。

1简介

浮坞式检修闸门用于船闸检修时挡水，其止水简单可靠，无需启闭机等机械设备开启关闭闸门，能利用自带的抽排水系统实现在门槽中升降，操作简单，经济可靠，被广泛应用与各船闸工程。

2项目概况

某项目浮式检修门，门宽24.5米，门高8.85米，厚5.4米，设计水头8.4米。静水启闭，通过闸门内部的2套进排水系统实现闸门升降。闸门上下游面均设有钢护舷，一方面保护门体，避免碰撞，另一方面增强浮坞门的稳定性。

3安装过程

浮坞式检修门（以下简称浮坞门）在厂内验收合格后运输至安装现场，在现场按图纸要求完成了固定压载和活动压载的装配，闸门在静水中是处于平衡状态，此时闸门吃水线刻度是2600mm。将闸门拖进门槽开始进行安装，在闸门靠入门槽后，闸门的左右两端用葫芦进行导向固定，先打开左右闸阀各一个，开度1/4向闸门内缓慢冲水，在闸门继续下降吃水线到达2.8m，打开了左右另一对闸阀进行冲水，闸门倾斜倒向船闸上游方向，此时关闭闸阀停止冲水，对闸门施加外力（通过外面4个葫芦调整），但是闸门不能恢复到“立正”平衡状态。因此初步判断闸门设计不满足小倾角稳定性。

4浮坞门参数

利用三维绘图软件solidworks进行浮坞门门体建模，然后利用其“质量属性”功能得出，当吃水深度为3720mm时：

浮坞门截面惯性矩IT=356.8m4，

排水体积△1=359.3m3

◆稳心

因此，吃水线在2800mm时，重心位置高于稳心位置458mm。根据初稳性理论，如果浮坞门受到外力产生倾斜，即使这个外力消失，但其复原力矩（重心与浮心不在同一铅垂线上时，重力与浮力形成的力偶的矩）的方向与横倾方向相同，它就会使浮坞门继续倾斜。

计算该闸门在不同吃水深度的初稳性：

6处理方案

1、增加护舷：在闸门两侧原护舷上方再增加一件护舷，提升对应吃水线位置的稳心高度；

2、内部分仓：在浮坞门内部纵向横向增加隔板，减少自由液面对稳心的影响；

3、增加配重：在浮坞门底部两侧加设挡板，浇筑混凝土配重，降低重心。

7倾斜试验

（1）验开始前，记录如下数据：

①浮坞门的吃水，一般根据水尺分别读出首、中、尾的左右吃水，求其平均值。

②不足重量和多余重量以及重心坐标（不足重量和多余重量相对空船状态而言）。

③移动重物的重量及其布署位置，每组重量移动的距离L。

④摆锤位置、摆线长度入及摆线的初始读数。

⑤水的比重，以便准确的算出排水量。

（2）按图顺序搬动重物。

8结论

经过修改的浮式检修门成功安装于船闸，运行稳定、止水效果良好。该项目中浮式检修门倾倒事件为后续工程该类型闸门的设计敲响警钟，浮式检修门设计过程中必须充分考虑内部水仓自由液面的影响，采用合理的设计结构保证闸门初稳性。

参考文献

【1】中华人民共和国电力行业标准《水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（NB/T35045-2014）

【2】《机械设计手册第五版》成大先化学工业出版社

【3】《焊接工程师手册第二版》陈祝年机械工业出版社